水欠乏下で植物の生産性を高める切葉栽培技術の理論解明と効果の評価

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18688019
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 荒木 英樹 山口大学, 農学部, 助手 (90346578)
• Keywords: 乾燥ストレス / 切葉処理 / 気孔コンダクタンス / 水欠乏 / ソルガム / トウモロコシ

Research Abstract

1.切葉処理による個体の水消費と乾物生産(国内試験)
水ストレス条件下で、切葉処理を施したソルガムにおける水分状態や気孔開度の挙動を精査した。乾燥しやすい鳥取砂丘砂を充填した小型ポットや大型ドレインベッドでソルガムを栽培し、小型ポットでは栄養成長期、大型ドレインベッドでは生殖成長期に乾燥ストレスを与えた。処理後から個葉の光合成速度や気孔開度、水ポテンシャル、土壌水分を処理区間で比較した。乾燥条件下では、切葉処理を行うことによって、葉の気孔コンダクタンスが大きくなり光合成速度が高いこと、蒸散が激しくなる正午から夕刻にかけての気孔コンダクタンスが高くなることが確認できた。とくに、大型ドレインベッド試験では、ヒートバランス法を用いた測定で切葉によって個体全体の水分消費が軽減されること、乾燥が進むに従って切葉によって葉面積が小さくなった個体ほど気孔コンダクタンスが高いことが確認できた。なお、水分を十分に与えた適湿条件下では切葉の効果は認められなかった。これらの結果と合わせて、2年目の研究期間では、乾燥ストレス条件下において、切葉処理によって気孔コンダクタンスが改善される要因を探る。
2.シミュレーションモデルのための国外圃場試験
現地フィールドにおいて、切葉処理による乾物生産への影響、ならびに土壌水分消費などへの影響を調査した。国際熱帯農業研究所の試験サイト(ナイジェリア)と中国科学院石家庄農業現代化研究所(中国河北省)において、ソルガムやトウモロコシを栽培した。上記と同様に切葉強度や土壌乾燥程度を変化させた。ナイジェリアの試験では、切葉処理直後の強風により切葉個体の多くが倒伏したが、最終的な収量および乾物生産は、無切葉個体を上回った。中国での試験では、夏期が多雨であったこともあり、切葉による増収効果は確認できなかった。しかし、適湿条件下でも、葉面積全体の60%以下になる切葉処理では葉面積削減による収量低下が認められなかった。